A discrete regularization method for hidden Markov models embedded into reproducing kernel Hilbert space

Abstract

Hidden Markov models are a well-known probabilistic graphical model for time series of discrete, partially observable stochastic processes. We consider the method to extend the application of hidden Markov models to non-Gaussian continuous distributions by embedding a priori probability distribution of the state space into reproducing kernel Hilbert space. Corresponding regularization techniques are proposed to reduce the tendency to overfitting and computational complexity of the algorithm, i.e. Nystr¨om subsampling and the general regularization family for inversion of feature and kernel matrices. This method may be applied to various statistical inference and learning problems, including classification, prediction, identification, segmentation, and as an online algorithm it may be used for dynamic data mining and data stream mining. We investigate, both theoretically and empirically, the regularization and approximation bounds of the discrete regularization method. Furthermore, we discuss applications of the method to real-world problems, comparing the approach to several state-of-the-art algorithms.

Authors and Affiliations

Galyna Kriukova

Keywords

Related Articles

Сильна метрична розмiрнiсть унiциклiчних графiв

Вершина w простого зв’язного графа G сильно роздiляє двi вершини u i v цього графа, якщо виконується одна з двох рiвностей: dG(w, u) = dG(w, v) + dG(v, u) або dG(w, v) = dG(w, u) + dG(u, v). Множина S найменшої потужност...

Iнтерполяцiя випадкового поля для областi спостережень у виглядi системи вкладених прямокутникiв

Дослiджено задачу оцiнювання лiнiйних функцiоналiв вiд невiдомих значень однорiдного випадкового поля ξ(x, y) для областi K за спостереженнями поля ξ(x, y) в точках (x, y) ∈ Z2\K. Знайдено формули для обчислення середньо...

До 150-рiччя вiд дня народження Георгiя Феодосiйовича Вороного (1868–1908)

Статтю присвячено 150-й рiчницi вiд дня народження видатного українського математика Георгiя Феодосiйовича Вороного. Описано його життєвий шлях, основнi математичнi результати i публiкацiї.

Побудова коспектральних графiв вiдносно узагальненої матрицi сумiжностi

Спектральна теорiя графiв використовує власнi значення матриць, асоцiйованих iз графом, для визначення структурних властивостей графа. У статтi розглянуто спектр узагальненої матрицi сумiжностi. Графи з однаковим спектро...

Перiодичнi бiотопнi простори

У статтi введено узагальнення бiотопної метрики на нескiнченний випадок. Побудовано родину перiодичних бiотопних просторiв, елементами яких є перiодичнi {0, 1}-послiдовностi, перiоди яких є дiльниками супернатуральних чи...

Download PDF file
  • EP ID EP592840
  • DOI 10.18523/2617-7080i2018p15-20
  • Views 81
  • Downloads 0

How To Cite

Galyna Kriukova (2018). A discrete regularization method for hidden Markov models embedded into reproducing kernel Hilbert space. Могилянський математичний журнал, 1(), 15-20. https://europub.co.uk/articles/-A-592840